生物化学第九章糖代谢文稿演示

1、 化学历程和催化酶类 2、 化学计量和生物学意义 3、 糖酵解的调控（p83） 4、 其它糖进入单糖分解的途径
第
葡萄糖的磷酸化 EMP的化学历程
一
阶
段
磷酸化
第
磷酸己糖的裂解
二 阶
段
葡萄糖 6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖
1，6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮
21，3-二磷酸甘油酸
第
丙酮酸和 三 ATP的生成 阶
生物化学第九章糖代谢文稿演示
第一节 单糖的代谢
一、葡萄糖的主要代谢途径及细胞定位 二、糖酵解（EMP） 三、丙酮酸的去路：无氧降解和有氧降解途径 四、三羧酸循环（TCA） 五、磷酸戊糖途径（PPP） 六、糖的异生 七、乙醛酸循环
一、葡萄糖的主要代谢途径
糖异生
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖 糖酵解
（无氧） 丙酮酸
（EPM） COOH 丙酮酸脱氢酶系
葡萄糖
C==O
O CH3-C-SCoA
CH3 CoASH
乙酰CoA
CO2
丙酮酸
NAD+ NADH+H+
三羧酸 循环
Pi 糖原或淀粉
葡萄糖
ATP
果糖
ATP
NAD+ NADH+H+
磷酸二羟丙酮
ADP
ADP
葡萄糖-6-磷酸 果糖-6-磷酸
果糖-1、6-磷酸
ATP ADP
甘露糖-6-磷酸
ADP ATP
甘露糖
3-磷酸甘油醛 进入糖酵解
三、丙酮酸的去路（P80）
糖酵解途径
（无氧）
葡萄糖
丙酮酸
（有氧）
乙酰 CoA
乳酸 乙醇
+-
己糖激酶 葡萄糖
被调节的酶为催化 反应历程中不可逆 反应的三种酶，通 过酶的别构效应或 共价修饰实现活性
-
1，6-二磷酸果糖
柠檬酸 NADH ATP
3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮 21，3-二磷酸甘油酸
的调节，调节物（ 效应剂）多为本途 径的中间物或与本 途径有关的代谢产 物。
23-磷酸甘油酸
F-1,6-BP
三羧酸 循环
丙酮酸的无氧降解及葡萄糖的无氧分解
葡萄糖
EMP
NADH+H+ NAD+
COOH C==O
乳酸脱氢酶
COOH
CH(OH)
CH3
乳酸
CH3
丙酮酸
丙酮酸脱羧酶
CO2
CHO
CH3
乙醛
乙醇脱氢酶
CH2OH
NADH+H+ NAD+ CH3
乙醇
葡萄糖的无氧分解
丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解(p93)
ATP Ala
22-磷酸甘油酸
+
- 2磷酸烯醇丙酮酸
丙酮酸激酶
2丙酮酸
酶的别构（变构）效应示意图
效应剂
别
构
中
活性
心
中心
别构酶的反馈调控机理
—
A 关键酶 B
C
D
E
（产物或中间产物）
酶的共价修饰
某些酶可以通过其它酶对其多肽链上某些基团进行可逆 的共价修饰，使其处于活性与非活性的互变状态，从而调节 酶活性。这类酶称为共价修饰酶。成为对代谢流量起调节作 用的关键酶或限速酶。
丙酮酸激酶催化活性控制关系图
磷酸化的丙酮酸激酶
Pi （低活性）
H2O
—
低血糖 +
ADP
Pi
ATP
去磷酸化的丙酮酸激酶
（高活性）
+
—
果糖-1，6-二磷酸
ATP
—
丙氨酸
其它糖进入单糖分解的途径
半乳糖
ATP
ADP
半乳糖-1-P
UTP
甘油
ATP
ADP
3-磷酸甘油
PPi
UDP-半乳糖 UDP-葡萄糖
葡萄糖-1-磷酸
A Ea-b B
Ec-d D C
关键酶（限速酶）
Ec-g G
E
P1
H
P2
2，6-二磷酸果糖的合成和降解对糖代谢的调控
（是磷酸果糖激酶的别构激活剂）
F-6-P +
Pi
F-6-P
H2O
（磷酸果糖激酶2） 去磷酸化的酶
— 低血糖 +
（果糖二磷酸酶2）Pi 磷酸化的酶
ATP
F-2,6-BP
ADP
— F-6-P
2ATP
呼吸链
2NADH
6ATP 或 4ATP
ＥＭＰ途径化学计量和生物学意义
•总反应式:
C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi 2C3H4O3 +2NADH +2H++2ATP+2H2O
•生物学意义
★是葡萄糖在生物体内进行有氧或无氧分解的共同途径,通过糖 酵解，生物体获得生命活动所需要的能量；
糖酵解过程中能量的产生
糖酵解过程中产生的能量有两种形式：直接产生 ATP和生成高能分子NADH，后者在线粒体呼吸链 氧化并产生ATP。
糖酵解：1分子葡萄糖 2分子丙酮酸，共消耗 了2个ATP，产生了4 个ATP，实际上净生成了2个 ATP，同时产生2个NADH。
•能量计算：氧化一分子葡萄糖净生成
段
23-磷酸甘油酸 22-磷酸甘油酸
2磷酸烯醇丙酮酸
2丙酮酸
磷酸化的意义
带有负电荷的磷酸基团使中间产物具有极性。不 易使产物透过脂膜而失散。
起到酶信号基团作用。利于酶与底物的结合。 磷酸基团最终形成ATP，起到贮存能量作用。
1）第一阶段：葡萄糖的磷酸化
CH2OPO3H2
H
OH
OH H
H2O3PO 磷酸己糖异构酶
（有氧）
乳酸 乙醇
乙酰 CoA
磷酸戊糖 途径
三羧酸 循环
动物细胞
磷酸戊糖途径 糖酵解 糖异生
胞饮
中心体
三羧酸循环
细胞膜 细胞质 线粒体 高尔基体 细胞核
吞噬 分泌物
内质网 溶酶体 细胞膜
植物细胞
细胞壁 叶绿体
有色体 白色体 液体 晶体
二、 糖酵解（glycolysis）
糖酵解是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生 成的一系列反应，是生物体内普遍存在的葡萄糖降解 的途径。该途径也称作Embden-Meyethof-Parnas途径， 简称ＥＭＰ途径。
OH
OH
H OH 6－磷酸葡萄 糖
ADP
Mg 己糖磷酸激酶
CH2 O CH2OH
OH
ADP
H
OH
OH H
6-磷 酸 果 糖 ATP
Mg 己 糖 激 酶 ATP
HO CH2 O
CH2OH
Mg 磷酸果糖激酶 H
OH OH
ATP CH2OH
H
OH
OH H
OH
OH
H OH
ADP
H2O3PO CH2 O CH2OPO3H2
OH
H
OH
OH H
OH H 果糖
葡萄糖
1,6-二 磷 酸 果 糖
2）第二阶段：磷酸己糖的裂解
醛缩酶
异构酶
第三阶段：丙酮酸和ATP的生成
NAD+ NADH+H+ Pi
磷酸甘油 醛脱氢酶
ATP ADP
ADP ATP
磷酸甘油 酸激酶 变 位 酶
H2O
丙酮酸
丙酮酸激酶
Mg或Mn 烯醇化酶
PEP（ 磷酸烯醇式丙酮酸 ）
★形成多种重要的中间产物，为氨基酸、脂类合成提供碳骨架； ★为糖异生提供基本途径。
糖酵解的调控位点
糖原（或淀粉）
及相应调节物（P83）
机理：主要通过 调节反应途径中几 种酶的活性来控制 整个途径的速度。
F-2,6-BP 1-磷酸葡萄糖
AMP
6-磷酸葡萄糖
+
6-磷酸果糖ห้องสมุดไป่ตู้
磷酸果糖激酶
G-6-P AMP ATP